面试鸭Java后端面试题, 你真的理解 AQS 原理了吗?

Step 1

Q:: 你真的理解 AQS 原理了吗？

A:: AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发包中的一个核心类，用于实现阻塞锁和相关的同步器。AQS使用一个FIFO等待队列来管理多线程争用资源的状态。它通过内置的CLH（Craig, Landin, and Hagersten）锁队列，实现了高效的线程同步机制。其核心方法包括acquire、release、acquireShared和releaseShared等，这些方法分别用于独占模式和共享模式的获取与释放。

Step 2

Q:: AQS 的独占模式和共享模式有什么区别？

A:: AQS的独占模式是指只有一个线程能持有锁，其他线程只能在等待队列中等待，典型代表是ReentrantLock。共享模式是指多个线程可以同时获取锁，比如读写锁中的读锁。独占模式通过acquire和release方法控制，共享模式通过acquireShared和releaseShared方法控制。

Step 3

Q:: AQS 是如何实现线程同步的？

A:: AQS通过一个state变量和一个FIFO等待队列实现线程同步。state变量用来表示资源的状态，当一个线程尝试获取资源时，如果state允许获取，线程会直接获取并更新state；如果state不允许获取，线程会被加入到等待队列中。等待队列中的线程会被阻塞，直到前面的线程释放资源。

Step 4

Q:: AQS 中的 state 是什么？

A:: state是AQS中的一个关键变量，用于表示资源的状态。state的值可以是0（表示资源可用）或者其他值（表示资源被占用）。在独占模式下，state通常表示锁的重入次数；在共享模式下，state表示当前持有共享资源的线程数。

Step 5

Q:: AQS 的主要方法有哪些？

A:: AQS的主要方法包括acquire、release、acquireShared、releaseShared、tryAcquire、tryRelease、tryAcquireShared和tryReleaseShared等。acquire和release用于独占模式的获取和释放，acquireShared和releaseShared用于共享模式的获取和释放。tryAcquire和tryRelease是用户自定义同步器需要实现的方法，用于尝试获取和释放资源。